Velike braće i sestre nisu uvijek najljepša sa svojom malom braćom i sestrama. Ali malo žestoka ljubav na početku bi vas mogla pripremiti za preživljavanje do odrasle dobi - barem su to otkrili istraživači kada je u pitanju naš sunčev sustav, gdje je Jupiter možda konačno osigurao sigurnu budućnost za Zemlju i druge stjenovite svjetove igrajući ulogu bučne veliki Brat.
Povezani sadržaj
- Kako je Jupiter rano obdario Zemlju vodom
"Ranije teorije govorile su da je Jupiter bio prijatelj Zemlje, jer je on štitio Zemlju od svih tih kasnih utjecaja", kaže Elisa Quintana, znanstvenica u NASA-ovom istraživačkom centru Ames. "Otkrivamo da to nije nužno slučaj, barem ne za naš sunčev sustav."
Dok je Jupiter danas zaštitnički zaštitnik, u prošlosti je možda igrao malo energičnije. Rano je na plinskom gigantu bio tiran, bacajući krhotine prema unutarnjem Sunčevom sustavu kad se Zemlja još formirala. No, dugoročno se njegov grubi i težak pristup pokazao korisnim: Svi ti sudari ubrzali su izgradnju stjenovitih svjetova i spriječili da se potonji sudari događaju kasnije, kao što je to slučaj i za stjenovite planete bez susjednih velikana.
Quintana je surađivala sa starijim istraživačem Thomasom Barclayom, također NASA Amesom, kako bi modelirala kako se više planetarnih sustava snalazilo sa masivnim plinima i bez njih. Za stjenovite svjetove poput našeg, otkrili su da plinski divovi slični Jupiteru igraju složeniju ulogu nego što se prije mislilo. Barclay je predstavio rezultate parova prošlog mjeseca na 228. sastanku Američkog astronomskog društva u San Diegu u Kaliforniji; dio njihovih tekućih istraživanja također je objavljen u Astrofizičkom časopisu ovog travnja.
Svjeti veličine Jupitera mogu imati naizgled različite učinke na planete oko njih. Na primjer, gravitacija plinskih divova ne samo da povlači materijal prema njima, već ga može poslati i brže odlazeći bržim brzinama. Kada je riječ o izgradnji planeta, to zapravo može biti dobra stvar. Quintana je otkrila da je mladi Jupiter slao materijal leteći u jezgre rastućih kamenitih planeta, što im je pomoglo da rastu brže od onih bez velikih susjeda.
Plinski divovi također utječu na to koliko stjenovitih planeta može nastati. To je zato što, poput starijeg brata i sestre, imaju tendenciju da vežu sve igračke - u ovom slučaju prašinu i plin potrebne za izgradnju planeta. Istraživači su otkrili da su svjetovi veličine Jupitera obično imali samo 3 do 6 zemaljskih susjeda, dok su sustavi bez planeta divova izgradili dvostruko više kamenitih svjetova u unutarnjoj i vanjskoj regiji.
U scenariju koji nije Jupiter, nije bilo plinskog diva koji bi skupljao plin i prašinu, što znači da su ove krhotine tvorile ono što Quintana naziva "plašt, vrsta poput oblaka malog kamenitog materijala". Krhotine su se zaglavile više od dvije milijarde godina, neprestano udarajući preostale zemaljske svjetove. Sudari nisu bili dovoljno veliki da bi uklonili planete svoje kore, ali, baš kao i asteroid koji je pomogao da se unište dinosaurusi, imali su potencijal da unište dio života na planeti.
Kad je Jupiter bio prisutan, oblak opasnog krhotina nestao je u desetini vremena. Plinski divovi velikom su brzinom odaslali materijal u svemir, izbacujući ga dio potpuno iz Sunčevog sustava. To nije značilo da planete još nisu iz šume: Istovremeno, divovski svjetovi također su bacali krhotine prema stjenovitim planetima, putujući brže od materijala u kolekcijama bez Jupitera.
Brži leteći objekti značili su snažnije sudare - govorimo o sudarima dovoljno jakim da uklone svijet njegovih oceana i atmosfera, steriliziraju površinu i unište život koji bi se mogao razviti. Svaki stjenoviti svijet primio je 3 do 4 od ovih brutalnih utjecaja tijekom svog životnog vijeka, ali oni su se dogodili dovoljno rano da se svijet mogao oporaviti. Zemaljske planete s masivnim susjedima osjetile su posljednji sudar uništavanja površine nakon 200 milijuna godina - treptaj očiju u 4, 5 miliona milijardi Zemlje.
Rani utjecaji daju planetu vrijeme da opskrbi svoje oceane i atmosferu iz oblaka plina prije nego što ga je Jupiter izbacio iz sustava. Simulacije su pokazale da se posljednji veliki sudar dogodio u približno 50 milijuna godina za većinu zemaljskih planeta s divovskim prijateljima, dovoljno vremena da se sakupi više materijala s ovog diska. To je u skladu s procjenama koje postavljaju Zemljin sudar u obliku mjeseca između 30 i 110 milijuna godina.
Za Zemlju je Jupiter sigurno igrao dobrodošlu ulogu, pomažući planeti i njenim stjenovitim susjedima da brzo rastu, štiteći je od najnasilnijih napada dok se rani život razvijao. Sada znanstvenici pokušavaju otkriti što to znači u potrazi za drugim naseljenim svjetovima. Ako svijet veličine Jupitera može zadržati svoje kamene sličice, trebamo li tražiti stjenovite sustave s plinskim divom na vanjskim rubovima?
"Čini se da je mirno razdoblje Sunčevog sustava duže ako postoje planeti veličine Jupitera", kaže Jessie Christiansen, lovac na egzoplanete na Kalifornijskom tehnološkom institutu koji nije bio dio istraživanja. Taj miran period je "razdoblje odmora u kojem možete pustiti da se stvari razvijaju na Zemlji, poput života, bez da se stalno brišete", kaže ona.
U lovu na potencijalno naseljene planete možda nije loša ideja voditi računa o stjenovitim svjetovima s dalekim divovskim prijateljima, dodaje. Nažalost, to bi moglo značiti loše vijesti za život u svemiru: manje od 10 posto sunčevih zvijezda ima plinske divove u svojim vanjskim orbitama. "Ne mislimo da su Jupiterovi analozi uobičajeni", kaže Quintana.
